(57)【要約】  【課題】油圧式パワーステアリング装置のダンパーバルブにおいて、弁板が弁スリーブの端面に貼り付いて離れ難くなるのを防止する。  【解決手段】本油圧式パワーステアリング装置１００のダンパーバルブ１８は、第１の弁としての逆止弁１９と、油圧シリンダ１０６から油圧コントロールバルブ１０８への作動油の流通を絞りつつ許容する第２の弁２０とを有する。第２の弁２０は、弁座としての弁スリーブ２３の端面２６と、弁板２５とを有する。弁スリーブ２３の端面２６は、弁スリーブ２３の軸線２３ｅを中心とする円錐状テーパ面に形成される。弁板２５は、平面状の環状体からなる。弁板２５と端面２６とは線接触する。弁板２５の弾性復元力が弁板２５と円錐状テーパ面との面接触（ベタ当たり）を抑制する方向に働く。また、平面状の弁座としての端面２６Ｂと、円錐状の皿ばねからなる弁板３０，３１とを用いてもよい。  【選択図】  図３
2006218906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプ側に接続される第１ポートと、油圧アクチュエータ側に接続される第２ポートとを有する中空のケーシングと、
このケーシングの内部を第１ポートに連通する第１室と第２ポートに連通する第２室とに区画するとともに、当該第１室と第２室とを連通させる複数の連通路を有する弁スリーブと、
弁スリーブに対して軸線方向に相対移動可能なスプールと、
このスプールを第２室側へ付勢するスプリングと、
上記第１ポートを通して第１室に供給される作動油を、スプールおよび弁スリーブの内部を通して第２室に供給する給油路と、
上記弁スリーブ内の給油路に設けられ、第１ポートから第２ポートへ作動油が流通するのを許容し、その逆方向へ流通するのを規制する逆止弁と、
上記第２室から第１室側へ還流される作動油を上記連通路を経て上記第１ポートに導く還流路と、
上記連通路の第１室に臨む開口を覆うとともに、第２室から第１室に還流される作動油によって弾性変形を生じることにより当該開口を開放し、作動油が一定流量以上還流されると上記スプリングの付勢力に抗してスプールとともに移動して、当該開口をさらに大きく開放する環状の弁板と
を備えるダンパーバルブにおいて、
上記弁スリーブは、弁板に対向する端面を含み、
上記端面は弁スリーブの軸線を中心とする円錐状テーパ面を含むことを特徴とするダンパーバルブ。
【請求項２】
油圧ポンプ側に接続される第１ポートと、油圧アクチュエータ側に接続される第２ポートとを有する中空のケーシングと、
このケーシングの内部を第１ポートに連通する第１室と第２ポートに連通する第２室とに区画するとともに、当該第１室と第２室とを連通させる複数の連通路を有する弁スリーブと、
弁スリーブに対して軸線方向に相対移動可能なスプールと、
このスプールを第２室側へ付勢するスプリングと、
上記第１ポートを通して第１室に供給される作動油を、スプールおよび弁スリーブの内部を通して第２室に供給する給油路と、
上記弁スリーブ内の給油路に設けられ、第１ポートから第２ポートへ作動油が流通するのを許容し、その逆方向へ流通するのを規制する逆止弁と、
上記第２室から第１室側へ還流される作動油を上記連通路を経て上記第１ポートに導く還流路と、
上記連通路の第１室に臨む開口を覆うとともに、第２室から第１室に還流される作動油によって弾性変形を生じることにより当該開口を開放し、作動油が一定流量以上還流されると上記スプリングの付勢力に抗してスプールとともに移動して、当該開口をさらに大きく開放する環状の弁板と
を備えるダンパーバルブにおいて、
上記弁スリーブは、弁板に対向する端面を含み、
上記弁板は、無負荷状態で円錐形状をなす皿ばねを含むことを特徴とするダンパーバルブ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のダンパーバルブにおいて、上記弁板の外周縁のみが弁スリーブの端面に接することを特徴とするダンパーバルブ。
【請求項４】
油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される作動油によって操舵補助力を出力する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間に介在し、操舵に応じて上記油圧アクチュエータに対する作動油の給排をコントロールする油圧コントロールバルブとを備える油圧式パワーステアリング装置であって、
上記油圧コントロールバルブの出力ポートと油圧アクチュエータとの間の油圧回路の所定部に、請求項１から３の何れかに記載のダンパーバルブを設けていることを特徴とする油圧式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等に搭載され、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間の油圧回路に設けられるダンパーバルブ、およびそれを用いた油圧式パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダンパーバルブには、筒状のケーシングと、このケーシング内を２室に区画する筒状の弁スリーブと、この弁スリーブの端面同士を連通する連通孔と、弁スリーブの一方の端面に対向して連通孔を覆う薄い環状板からなる弁板と、この弁板を弁スリーブの端面に向けて押圧付勢するスプリングとを有するものがある。弁板が弁スリーブの端面に貼り付いて離れ難くなるのを抑制するために、弁スリーブの端面に、連通孔とつながる凹部が形成されているものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５８３６９号公報
【特許文献２】特開２００４−１０６６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、弁スリーブの端面に弁板が平面同士で面当たりし、油膜切れが生じ易くなる結果、弁板が端面に貼り付くのを確実に防止することが困難であった。従って、操舵フィーリングが悪くなる虞があった。
そこで、この発明の目的は、弁板が弁スリーブの端面に貼り付いて離れ難くなるのを効果的に防止できるダンパーバルブ及びそれを用いた油圧式パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のダンパーバルブは、油圧ポンプ側に接続される第１ポートと、油圧アクチュエータ側に接続される第２ポートとを有する中空のケーシングと、このケーシングの内部を第１ポートに連通する第１室と第２ポートに連通する第２室とに区画するとともに、当該第１室と第２室とを連通させる複数の連通路を有する弁スリーブと、上記第１室側に設けられ、弁スリーブに対して軸線方向に相対移動可能なスプールと、このスプールを第２室側へ付勢するスプリングと、上記第１ポートを通して第１室に供給される作動油を、スプールおよび弁スリーブの内部を通して第２室に供給する給油路と、上記弁スリーブ内の給油路に設けられ、第１ポートから第２ポートへ作動油が流通するのを許容し、その逆方向へ流通するのを規制する逆止弁と、上記第２室から第１室側へ還流される作動油を上記連通路を経て上記第１ポートに導く還流路と、上記連通路の第１室に臨む開口を覆うとともに、第２室から第１室に還流される作動油によって弾性変形を生じることにより当該開口を開放し、作動油が一定流量以上還流されると上記スプリングの付勢力に抗してスプールとともに移動して、当該開口をさらに大きく開放する環状の弁板とを備えるダンパーバルブにおいて、上記弁スリーブは、弁板に対向する端面を含み、上記端面は弁スリーブの軸線を中心とする円錐状テーパ面を含むことを特徴とする。本発明によれば、弁板の弾性復元力が弁板と円錐状テーパ面との面接触（ベタ当たり）を抑制する方向に働くので、弁板が弁スリーブの端面に貼り付いて離れ難くなることを効果的に防止することができる。さらに、円錐状テーパ面は、端面に凹部を形成する場合に比べて安価に形成できる。
【０００５】
また、本発明のダンパーバルブは、油圧ポンプ側に接続される第１ポートと、油圧アクチュエータ側に接続される第２ポートとを有する中空のケーシングと、このケーシングの内部を第１ポートに連通する第１室と第２ポートに連通する第２室とに区画するとともに、当該第１室と第２室とを連通させる複数の連通路を有する弁スリーブと、上記第１室側に設けられ、弁スリーブに対して軸線方向に相対移動可能なスプールと、このスプールを第２室側へ付勢するスプリングと、上記第１ポートを通して第１室に供給される作動油を、スプールおよび弁スリーブの内部を通して第２室に供給する給油路と、上記弁スリーブ内の給油路に設けられ、第１ポートから第２ポートへ作動油が流通するのを許容し、その逆方向へ流通するのを規制する逆止弁と、上記第２室から第１室側へ還流される作動油を上記連通路を経て上記第１ポートに導く還流路と、上記連通路の第１室に臨む開口を覆うとともに、第２室から第１室に還流される作動油によって弾性変形を生じることにより当該開口を開放し、作動油が一定流量以上還流されると上記スプリングの付勢力に抗してスプールとともに移動して、当該開口をさらに大きく開放する環状の弁板とを備えるダンパーバルブにおいて、上記弁スリーブは、弁板に対向する端面を含み、上記弁板は、無負荷状態で円錐形状をなす皿ばねを含むことを特徴としてもよい。本発明によれば、円錐形状に戻ろうとする弁板としての皿ばねの弾性復元力が、皿ばねと弁スリーブの端面との面接触（ベタ当たり）を抑制する方向に働くので、弁板が弁スリーブの端面に貼り付いて離れ難くなることを効果的に防止することができる。さらに、弁板としての皿ばねを利用して油膜切れが生じることを防止できるので、油膜切れを防止するための弁スリーブの端面の形状を簡略化でき、端面を安価に形成することも可能となる。
【０００６】
また、本発明において、上記弁板の外周縁のみが弁スリーブの端面に接する場合がある。この場合、弁板の外周縁と弁スリーブの端面とが線接触するので、弁板が弁スリーブの端面に貼り付いて離れ難くなることをより一層効果的に防止することができる。また、弁板の弾性復元力を利用して、上述の線接触を維持しつつ、弁板の外周縁で小流量の作動油の流通を確実に阻止することができる。
【０００７】
また、本発明の油圧式パワーステアリング装置は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される作動油によって操舵補助力を出力する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間に介在し、操舵に応じて上記油圧アクチュエータに対する作動油の給排をコントロールする油圧コントロールバルブとを備える油圧式パワーステアリング装置であって、上記油圧コントロールバルブの出力ポートと油圧アクチュエータとの間の油圧回路の所定部に、本発明のダンパーバルブを設けていることを特徴とする。本発明によれば、ダンパーバルブでの弁スリーブの端面と弁板との貼り付き現象が生じることを防止できるので、操舵フィーリングが悪化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを有する油圧式パワーステアリング装置に則して説明する。なお、油圧式パワーステアリング装置の油圧アクチュエータとしては、油圧モータを用いてもよい。
図１は、本発明の第１実施形態の油圧式パワーステアリング装置の概略図である。図１を参照して、油圧式パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１に連結される入力軸１０２と、この入力軸１０２の回転に伴って回転するピニオン１０３と、このピニオン１０３に噛み合うラック軸１０４と、このラック軸１０４を覆うハウジング１０５と、このハウジング１０５の内部に設けられた油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ１０６と、この油圧シリンダ１０６に作動油を供給する油圧ポンプ１０７と、ステアリングホイール１０１に連動して油圧シリンダ１０６に対する作動油の給排を制御する油圧コントロールバルブ１０８とによって主要部が構成されている。
【０００９】
ラック軸１０４の両端部は、ハウジング１０５の両端開口部１０５ａ，１０５ｂから突出しており、その突出端には、ボールジョイント１０９，１１０が一体化されている。各ボールジョイント１０９，１１０には、タイロッド１１１，１１２が取り付けられており、このタイロッド１１１，１１２を介してラック軸１０４の両端部が転舵輪（図示せず）に連結されている。したがって、ステアリングホイール１０１の回転操作により、入力軸１０２を介してピニオン１０３を回転させ、ラック軸１０４を軸方向（車幅方向）へ移動させて、車両の操舵を行うことができる。
【００１０】
油圧シリンダ１０６は、ハウジング１０５の一部によって構成されたシリンダチューブ１０６ａと、ラック軸１０４で構成されたピストンロッド１０６ｂと、ラック軸１０４に一体化されたピストン１０６ｃとを有している。ピストン１０６ｃを挟んだ両側空間が、第１油室１０６ｄ及び第２油室１０６ｅとして構成されている。シリンダチューブ１０６ａには、第１油室１０６ｄに連通する第１入力ポート１０６ｆと、第２油室１０６ｅに連通する第２入力ポート１０６ｇとが形成されている。
【００１１】
油圧コントロールバルブ１０８は、ロータリーバルブによって構成されており、そのバルブハウジング１０８ａには、入力ポート１０８ｂ、リターンポート１０８ｃ、第１出力ポート１０８ｄおよび第２出力ポート１０８ｅがそれぞれ突出形成されている。入力ポート１０８ｂは、第１油圧配管１１３を介して油圧ポンプ１０７の出力ポート１０７ａに接続されており、リターンポート１０８ｃは、第２油圧配管１１４を介してリザーブタンク１１７に接続されている。また、第１出力ポート１０８ｄは、第３油圧配管１１５を介して油圧シリンダ１０６の第１油室１０６ｄに接続されており、第２出力ポート１０８ｅは、第４油圧配管１１６を介して油圧シリンダ１０６の第２油室１０６ｅに接続されている。油圧コントロールバルブ１０８は、操舵方向と操舵抵抗に応じて、第１油室１０６ｄおよび第２油室１０６ｅの何れか一方に、油圧ポンプ１０７からの操舵力補助用の作動油を供給すると同時に、他方の油室から作動油をリザーブタンク１１７に還流させる。これにより、油圧シリンダ１０６は、操舵補助力を出力する。
【００１２】
この種の油圧式パワーステアリング装置においては、操舵系の部品精度等に起因して走行中に転舵輪が過剰に振動し、この振動が例えば油圧シリンダのピストンロッド（ラック軸）を介してステアリングホイールに伝達されるいわゆるシミー現象が生じることがある。このようなシミー現象を抑制するために、油圧回路としての第３油圧配管１１５の所定部としての端部１１５ａ及び第４油圧配管１１６の所定部としての端部１１６ａのそれぞれに、ダンパーバルブ１８を取り付けている。
【００１３】
具体的には、第３油圧配管１１５は、金属管を含み、この金属管がダンパーバルブ１８を介して油圧シリンダ１０６の第１入力ポート１０６ｆに接続されている。第４油圧配管１１６は、金属管を含み、この金属管がダンパーバルブ１８を介して油圧シリンダ１０６の第２入力ポート１０６ｇに接続されている。
各ダンパーバルブ１８は、油圧コントロールバルブ１０８から油圧シリンダ１０６側への作動油の流れを許容するチェック弁としての機能と、油圧コントロールバルブ１０８から油圧シリンダ１０６側への作動油の流れと逆向きの作動油の流れを、所定の抵抗を有して許容する絞りチェック弁としての機能とを有するものである。
【００１４】
第３油圧配管１１５に設けられたダンパーバルブ１８と、第４油圧配管１１６に設けられたダンパーバルブ１８とは互いに同様に構成されている。以下、第３油圧配管１１５に設けられたダンパーバルブ１８に則して説明する。
図２は、本発明の第１実施形態のダンパーバルブ１８の断面図である。
図２を参照して、ダンパーバルブ１８の内部には、油圧シリンダ１０６へ作動油を供給するための給油路Ｆ１と、油圧シリンダ１０６から作動油を流出させるための還流路Ｆ２とが区画されている。給油路Ｆ１および還流路Ｆ２は、互いに仕切られていて、それぞれが対応する一方の向きの作動油の流通のみを許容するようにされ、その端部同士が互いに連通している。給油路Ｆ１には、上述のチェック弁の機能を有する第１の弁（逆止弁ともいう。）１９が設けられている。また、還流路Ｆ２には、上述の絞りチェック弁としての機能を有する第２の弁２０が設けられている。
【００１５】
具体的には、ダンパーバルブ１８は、中空のケーシング２１と、このケーシング２１の内部に配置された筒状のスプール２２と、第２の弁２０を構成するためにケーシング２１の内部に設けられた筒状の弁スリーブ２３と、この弁スリーブ２３の内部に設けられた上述の第１の弁としての逆止弁１９と、スプール２２を付勢するスプリング２４と、上述の第２の弁２０を構成するための弁板２５とを備えている。
【００１６】
第２の弁２０は、弁座としての弁スリーブ２３の端面２６と、この弁座と対向する上述の弁板２５とを有している。
本実施形態では、端面２６が円錐状テーパ面に形成され、第２の弁２０が閉じた状態とされたときに、平面状の環状円板形状の弁板２５が端面２６に線接触するようにされている。これにより、弁板２５が端面２６に貼りつくことが発生することを防止できる。その結果、従来の課題、すなわち、弁板が弁座に貼り付いたときに、弁板が弁座から離れるまでの間に、運転者が操舵に一定の負荷を感じることがあったが、このような課題が解決され、操舵フィーリングが良くなる。
【００１７】
ケーシング２１は、フレア管２１ａと、このフレア管２１ａに接続された第１コネクタ２１ｂと、この第１コネクタ２１ｂの内部に先端側がねじ込まれた第２コネクタ２１ｃとを有している。また、第１コネクタ２１ｂの内部の一端部に、弁スリーブ２３が一体に形成されている。フレア管２１ａと、第１コネクタ２１ｂと、第２コネクタ２１ｃとによって、ケーシング２１は全体として中空形状をなしている。ケーシング２１は、弁スリーブ２３によりケーシング２１の内部に区画され弁スリーブ２３を挟んで隣接した第１室Ｃ１および第２室Ｃ２と、第１室Ｃ１に連通する第１ポートＰ１と、第２室Ｃ２に連通する第２ポートＰ２とを有している。
【００１８】
図１と図２を参照して、第１ポートＰ１は、油圧回路において当該第１ポートＰ１よりも油圧ポンプ１０７側にある部分としての第３油圧配管１１５の金属管に接続されている。第２ポートＰ２は、油圧回路において当該第２ポートＰ２よりも油圧シリンダ１０６側にある部分としての油圧シリンダ１０６の第１入力ポート１０６ｆに接続されている。第１室Ｃ１は、第１ポートＰ１および第３油圧配管１１５の金属管をこの順に介して、油圧コントロールバルブ１０８に連通している。第２室Ｃ２は、第２ポートＰ２を介して、油圧シリンダ１０６の第１油室１０６ｄに連通している。
【００１９】
図２を参照して、弁スリーブ２３は、軸線方向Ｘ１，Ｘ２について、一方の端部に設けられて第１室Ｃ１に臨む環状の端面２６と、他方の端部に配置されて第２室Ｃ２に臨む環状の端面２７とを有している。ここで、上述の軸線方向Ｘ１，Ｘ２は、弁スリーブ２３の筒形状の軸線２３ｅが延びる方向であり、軸線方向Ｘ１は、第１室Ｃ１から第２室Ｃ２へ向かう向きであり、軸線方向Ｘ２は、第２室Ｃ２から第１室Ｃ１へ向かう向きである。
【００２０】
弁スリーブ２３は、これの軸線２３ｅを中心とする円周上に等配で配置されて両端面２６，２７を貫通する孔からなる複数の連通路２３ａと、軸線２３ｅに沿って延びて両端面２６，２７の内側を貫通する内部としての中央孔２３ｃとを有する。連通路２３ａおよび中央孔２３ｃは、第１室Ｃ１および第２室Ｃ２を連通できるようにそれぞれ形成されている。また、中央孔２３ｃの周縁には、第１室Ｃ１側部分に形成されてスプール２２を案内する案内部と、第２室Ｃ２側部分に形成されて逆止弁２４を保持する保持部とが設けられている。
【００２１】
図３は、本発明の第１実施形態のダンパーバルブ１８の主要部としての第２の弁２０およびその周辺部分の断面図であり、閉じた状態を示す。図３を参照する。
本実施形態では、端面２６の全体が、弁スリーブ２３の軸線２３ｅを中心とする円錐状テーパ面により形成されている。端面２６では、内周縁寄りの部分であるほどに軸線方向Ｘ１に向けて窪んでいる。端面２６には、連通路２３ａの一端をなす複数の開口２３ｂが、軸線２３ｅを中心とする円周上に等配で配置されている。
【００２２】
図２に戻って、スプール２２は、段付きの筒形状をなす。スプール２２は、弁スリーブ２３の軸線２３ｅと同心に配置されている。スプール２２は、外径が小さくて筒状の小径部２２ａと、外径が大きくて筒状の大径部２２ｂとを有している。
小径部２２ａおよび大径部２２ｂには、内部としての貫通孔２２ｄが形成されている。貫通孔２２ｄは、作動油の流通を許容する。
【００２３】
大径部２２ｂの内周は、小径部２２ａの内周よりも拡径されている。大径部２２ｂの内部に、スプリング２４が配置されている。小径部２２ａ寄りにある大径部２２ｂの内部側壁に、スプリング２４を受ける受け部が設けられている。
小径部２２ａの外周と大径部２２ｂの外周との間には、段付き状端面が形成されている。この端面の径方向内側部分に、弁板２５と当接する当接部２８が設けられ、端面の径方向外側部分に、弁板２５の弾性変形を許容するための逃げ部２２ｃが設けられている。
【００２４】
小径部２２ａは、弁スリーブ２３の中央孔２３ｃの案内部に嵌め入れられていて、この案内部に沿って弁スリーブ２３に対して軸線方向Ｘ１，Ｘ２に移動可能とされている。
大径部２２ｂの外周と第１室Ｃ１の内周との間には、環状の隙間Ｓ１が設けられている。これとともに、軸線方向Ｘ２についてのスプール２２の端部２２ｆと、軸線方向Ｘ１についての第２コネクタ２１ｃの端部２１ｄとの間には、隙間Ｓ２が設けられている。隙間Ｓ１，Ｓ２は、所定量に設定され、作動油の流通を許容している。
【００２５】
給油路Ｆ１は、弁スリーブ２３の中央孔２３ｃおよびスプール２２の貫通孔２２ｄにより構成され、第１ポートＰ１を通して第１室Ｃ１に供給される作動油を、スプール２２の貫通孔２２ｄおよび弁スリーブ２３の中央孔２３ｃにこの順で通して第２室Ｃ２に供給できるようにされている。
還流路Ｆ２は、弁スリーブ２３の連通路２３ａ、上述の隙間Ｓ１、および隙間Ｓ２により構成され、第２室Ｃ２から第１室Ｃ１側へ還流される作動油を連通路２３ａを経て第１室Ｃ１へ流通させ、さらに第１ポートＰ１に導くことができるようにされている。
【００２６】
逆止弁１９は、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へ作動油が流通するのを許容し、この流れの向きとは逆方向へ作動油が流通するのを規制する。逆止弁１９は、弁スリーブ２３内の給油路Ｆ１、具体的には中央孔２３ｃの保持部に配置されている。
逆止弁１９は、弁スリーブ２３の中央孔２３ｃの保持部に圧入状態で固定された筒状のケース１９ａと、このケース１９ａ内にこれの軸線方向Ｘ１，Ｘ２に移動可能に配置された可動弁体１９ｂと、ケース１９ａ内に収納されて可動弁体１９ｂを付勢するためのコイルスプリング１９ｃと、ケース１９ａに取り付けられて可動弁体１９ｂが着座するリング状の弁座部材１９ｄとを備えている。これらの構成部材が組み立てられて、一体的なユニットをなし、逆止弁１９を構成している。
【００２７】
図１および図２を参照して、操舵操作がなされて、油圧コントロールバルブ１０８から油圧シリンダ１０６の第１油室１０６ｄへ向けて作動油が流通するときに、逆止弁１９が開き、それ以外のときに、逆止弁１９は閉じるようにされている。
例えば、操舵操作がなされていない通常時には、逆止弁１９は閉じるようにされる。可動弁体１９ｂは、コイルスプリング１９ｃの付勢力により、第２室Ｃ２側から弁座部材１９ｄに密接して、弁座部材１９ｄの中央部分に設けられた開口を塞ぐ。これにより、逆止弁１９は、弁スリーブ２３の中央孔２３ｃを閉塞状態として、油圧シリンダ１０６から油圧コントロールバルブ１０８へ向けて還流しようとする作動油の流れを阻止する。
【００２８】
また、上述のように操舵操作がなされるときには、逆止弁１９が開く。このとき、操舵操作に伴い油圧コントロールバルブ１０８から油圧シリンダ１０６側に流れようとする作動油の圧力により、可動弁体１９ｂはコイルスプリング１９ｃの付勢力に抗して弁座部材１９ｄから離れる。これにより、弁スリーブ２３の中央孔２３ｃが開放されて、油圧コントロールバルブ１０８からの作動油は第１ポートＰ１から給油路Ｆ１及び第２ポートＰ２を順次通過して、ステアリングホイール１０１の操舵方向に対応する側の油圧シリンダ１０６の第１油室１０６ｄに供給される。
【００２９】
図２と図３を参照して、弁板２５は、金属製の薄板からなる扁平な環状体で構成されている。弁板２５は、連通路２３ａの第１室Ｃ１に臨む開口２３ｂを覆うことができる大きさに形成されている。弁板２５の内周縁２５ｂは、端面２６の内径と等しい寸法で形成され、スプール２２の当接部２８と当接して、スプール２２の小径部２２ａの外周に一体に移動できるように嵌合されている。弁板２５の外周縁２５ａは、端面２６の外径とほぼ等しい寸法かまたは、この寸法よりも小さい寸法で形成されている。
【００３０】
図４は、図３の第２の弁２０が開いた状態の断面図である。図３と図４を参照し、弁板２５の厚みは、連通路２３ａを通って還流される低流量の作動油によって、その外周側が弾性変形できる値に設定されている。この弾性変形量は作動油の流量増加に応じて漸増する。これにより、連通路２３ａを作動油の流量に応じて微妙に開閉することができる。
図２を参照して、スプリング２４は、コイル状の圧縮スプリングからなり、スプール２２を所定の大きさの力で軸線方向Ｘ１に沿って第２室Ｃ２側へ向けて付勢し、スプール２２を介して弁板２５を弁スリーブ２３の端面２６へ押圧している。スプリング２４は、還流路Ｆ２に沿って還流しようとする作動油の流量に応じて伸縮するように、スプール２２と第２コネクタ２１ｃとの間に弾性収縮させた状態で介在している。
【００３１】
第２の弁２０は、還流路Ｆ２に沿って作動油が第１の所定流量以上の流量で還流されるときに開き、それ以外のときには閉じている。例えば、油圧シリンダ１０６の第１油室１０６ｄから油圧コントロールバルブ１０８へ還流される作動油がないとき、およびこのように還流される作動油の流量が微量のときに、第２の弁２０は閉じる。
図２および図３を参照して、第２の弁２０が閉じた状態では、開口２３ｂの全体が、弁板２５により覆われている。また、弁板２５の内周縁２５ｂが、端面２６との間に隙間を開けつつ、スプリング２４により端面２６に向けて押圧付勢される。スプリング２４の収縮弾性変形量は相対的に小さくされている。一方で、スプリング２４により付勢された弁板２５の部分としての内周縁２５ｂから径方向に離隔した部分である弁板２５の外周縁２５ａのみが、端面２６と線接触状態で接触する。その結果、線接触している部分を除くほぼ全面にわたって、弁板２５と断面２６との互いに対向する対向面同士の間に、隙間が形成される。この隙間に、連通路２３ａから作動油が導かれ、油膜切れが生じることを防止することができるので、弁板２５が弁スリーブ２３の端面２６に密着して離れにくくなるいわゆる貼り付き現象が生じるのを効果的に防止することができる。
【００３２】
また、弁板２５の内周縁２５ｂは、スプリング２４から端面２６に向けての付勢力（図３で左向きの力）を受けつつ、外周縁２５ａは、上述の付勢力とは逆向きの反力（図３で右向きの力）を端面２６から受ける。これら反力および付勢力と釣り合うように弁板２５に弾性復元力が生じる。この弾性復元力は、弁板２５と端面２６との面接触を抑制する方向に作用し、具体的には、外周縁２５ａを支点として、弁板２５の内周縁２５ｂを端面２６から遠ざけるように作用する。
【００３３】
図１および図２を参照して、転舵輪の微少振動に伴って油圧シリンダ１０６のピストンロッド１０６ｂが左右に振動するときには、第２の弁２０は小さく開く。すなわち、振動により第１油室１０６ｄから油圧コントロールバルブ１０８へ戻ろうとする作動油の流れが低流量で生じる。このときの流量が第１の所定流量を上回ると、流れの圧力によって、ダンパーバルブ１８の弁板２５が流量に応じて弾性変形を生じることにより、開口２３ｂが開放される（図３参照）。この際、弁板２５によって還流路Ｆ２が絞られることから、ダンパー効果が発揮され、転舵輪からの振動が油圧シリンダ１０６のピストンロッド１０６ｂを介してステアリングホイール１０１に伝達されるのが抑制される。
【００３４】
一方、ドライバーが急操舵を行ったときには、油圧シリンダ１０６の第１油室１０６ｄから油圧コントロールバルブ１０８側に還流される作動油が多量となる。このように還流される作動油の流量が、第１の所定流量よりも大きく設定された第２の所定流量よりも大きくなると、第２の弁２０は大きく開く。
図５は、第２の弁２０が図４の状態よりもさらに大きく開いた状態の断面図である。図２と図５とを参照して、大流量で還流する作動油によって弁板２５が弾性変形を生じることにより開口２３ｂを開放する。これとともに、大流量の作動油が弁板２５を付勢する力により、スプリング２４は、第２の弁２０が閉じたときよりも、大きく圧縮弾性変形する。その結果、弁板２５がスプリング２４の付勢力に抗してスプール２２とともに移動して、弁スリーブ２３の端面２６から大きく離反し、開口２３ｂをさらに大きく開放する。
【００３５】
図１と図５を参照する。第２の弁２０が上述のように大きく開くことにより、油圧シリンダ１０６からの作動油は、ダンパーバルブ１８の第２の弁２０を通して油圧コントロールバルブ１０８にスムーズに還流される。この結果、操舵補助力の低下を防いでステアリングホイール１０１が異常に重くなる等の不具合が発生することを防止できる。
図２を参照して、本発明の実施形態では、弁スリーブ２３の端面２６を円錐状テーパ面に形成している。これにより、弁板２５の弾性復元力が弁板２５と円錐状テーパ面との面接触（ベタ当たり）を抑制する方向に働くので、弁板２５が弁スリーブ２３の端面２６に貼り付いて離れ難くなることを効果的に防止することができる。さらに、円錐状テーパ面は、端面に凹部を形成する場合に比べて安価に形成できる。なお、この効果を得るには、端面２６が円錐状テーパ面を含めばよい。
【００３６】
図３を参照して、弁板２５の外周縁２５ａと弁スリーブ２３の端面２６とが線接触するので、弁板２５が弁スリーブ２３の端面２６に貼り付いて離れ難くなることをより一層効果的に防止できる。また、弁板２５の弾性復元力を利用して、上述の線接触を維持しつつ、弁板２５の外周縁２５ａで小流量の作動油の流通を確実に阻止することができる。
本実施形態のダンパーバルブ１８を備えた油圧式パワーステアリング装置１００（図１参照）では、ダンパーバルブ１８での弁スリーブ２３の端面２６と弁板２５との貼り付き現象が生じることを防止できるので、操舵フィーリングが悪化することを防止できる。
【００３７】
また、軸線２３ｅを含む断面において、端面２６と軸線２３ｅとのなす角度であって弁板２５がある側の角度ＤＡを、鋭角にするのが好ましく、上述した効果を平板状の弁板２５を用いて得ることができる。角度ＤＡが、８９．０度よりも大きい値に設定されるのが、より好ましく、これにより、端面２６が平坦な形状に近似するので、端面と弁板とがともに平坦な従来の第２の弁とほぼ同様のダンパー効果を得ることができる結果、容易に実用化できる。また、角度ＤＡが、８９．５度よりも小さい値に設定されるのが、より好ましく、これにより、端面２６と弁板２５とが確実に線接触する。さらに、上述の角度ＤＡが、８９．０度〜８９．５度の範囲内の値に設定されるのが、より好ましい。
【００３８】
なお、角度ＤＡが、８９．０度未満の小さな値に設定される場合には、端面２６の形状が平坦面に近似する度合いが小さくなるので、ダンパー特性が従来と異なることがある。角度ＤＡが、８９．５度を越えて大きな値に設定される場合には、端面２６と平坦な弁板２５とが面接触を生じ、貼り付きを抑制できないことがある。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３９】
例えば、第１実施形態において、テーパ面の傾斜角度ＤＡは、例えば８９°よりも小さい角度にすることも考えられる。
図６は、本発明の第２実施形態のダンパーバルブの主要部としての第２の弁２０およびその周辺部分の断面図である。
第２実施形態のダンパーバルブ１８では、弁スリーブ２３の端面２６Ａが、端面２６と逆向きに傾斜した円錐状テーパ面に形成され、上述の角度ＤＡは、鈍角をなしている。スプール２２の当接部２８Ａは、弁板２５の内周縁２５ｂから径方向外方に所定距離離隔して設けられた突起部からなり、この突起部は、軸線２３ｅを中心とした環状をなし、弁板２５における径方向の中間部に当接している。第２の弁２０が閉じた状態では、弁板２５の内周縁２５ｂのみが端面２６と線接触状態で当接し、このときに、弁板２５の弾性復元力が弁板２５と円錐状テーパ面との面接触（ベタ当たり）を抑制する方向に働く。従って、弁板２５が弁スリーブ２３の端面２６Ａに貼り付いて離れ難くなることを効果的に防止することができる。
【００４０】
また、第２実施形態では、弁板２５が開口２３ｂを閉じる状態であっても、微量の作動油が還流自在とされているので、作動油が急激に還流されることに起因して運転者がいわゆるＯＮ・ＯＦＦ感を感じるのを抑制することができる。
また、第１実施形態において、端面２６と弁板２５とが互いに線接触状態で当接する部分であって端面２６の径方向の一部のみが円錐状のテーパ面に形成されていてもよい。また、端面２６が、Ｒ形状に形成されている場合も考えられる。この場合の端面２６は、傾き角度が徐々に異なる多数の円錐状テーパ面を含み、これらがＲ形状をなすと言える。また、このような変形例を、第２実施形態の端面２６Ａにおいて考えることもできる。
【００４１】
図７は、本発明の第３実施形態のダンパーバルブの主要部としての第２の弁２０およびその周辺部分の断面図であり、閉じた状態を示す。
第３実施形態のダンパーバルブ１８では、弁スリーブ２３の端面２６Ｂが、軸線２３ｅと直角に交差する平坦な環状面に形成されている。第２の弁２０は、弁座としての端面２６Ｂと、弁板３０とを有している。弁板３０は、無負荷状態で円錐形状をなす皿ばねからなり、その内周縁３０ｂが外周縁３０ａよりも軸線方向Ｘ２側に配置されている。第２の弁２０が閉じた状態では、スプール２２の当接部２８を介してスプリング２４により付勢された弁板３０の内周縁３０ｂが、端面２６の内周縁との間に所定量の隙間を開けられていて、且つ外周縁３０ａが端面２６と線接触して、これにより弁板３０が開口２３ｂを覆い、作動油の流通を阻止する。このとき、皿ばねは、この皿ばねを偏平にするような力を受け、この力に釣り合う弾性復元力が、皿ばねが円錐形状に戻るように作用する。
【００４２】
図８は、図７に示す第２の弁２０が開いた状態の断面図である。図９は、図７に示す第２の弁２０が図８の状態よりもさらに大きく開いた状態の断面図である。
図８に示すように、還流される作動油の流量が相対的に小さく第１の所定流量よりも大きく且つ第２の所定流量よりも小さいときには、弁板３０が弾性変形することのみによって、作動油の流通を許容する。図９に示すように、還流される作動油の流量が相対的に大きくて第２の所定流量よりも大きい流量のときには、弁板３０が弾性変形するとともに、スプリング２４の弾性付勢力に抗して、スプール２２とともに弁板３０が軸線方向Ｘ２に変位して、より多くの作動油の流通が許容される。
【００４３】
このように第３実施形態では、円錐形状に戻ろうとする弁板３０としての皿ばねの弾性復元力が、皿ばねと弁スリーブ２３の端面２６Ｂとの面接触（ベタ当たり）を抑制する方向に働くので、弁板３０が弁スリーブ２３の端面２６Ｂに貼り付いて離れ難くなることを効果的に防止することができる。さらに、弁板３０としての皿ばねを利用して油膜切れが生じることを防止できるので、油膜切れを防止するための弁スリーブ２３の端面２６Ｂの形状を簡略化でき、例えば平坦な端面２６Ｂを安価に形成することができる。なお、この効果を得るには、弁板３０が皿ばねを含めばよい。
【００４４】
また、弁板３０の外周縁３０ａと端面２６Ｂとが線接触するので、線接触する部分以外の部分において弁板３０と端面２６Ｂとの間に隙間を開けることができる結果、弁板３０が弁スリーブ２３の端面２６に貼り付いて離れ難くなることをより一層効果的に防止することができる。また、弁板３０の弾性復元力を利用して、上述の線接触を維持しつつ、弁板３０の外周縁３０ａで小流量の作動油の流通を確実に阻止することができる。
【００４５】
図１０は、本発明の第４実施形態のダンパーバルブの主要部としての第２の弁２０およびその周辺部分の断面図であり、閉じた状態を示す。
第４実施形態のダンパーバルブ１８では、第２の弁２０は、弁座としての端面２６Ｂと、弁板３１とを有している。弁板３１は、無負荷状態で円錐形状をなす皿ばねからなる。弁板３１は、弁板３０とは逆向きに端面２６Ｂと対向している。弁板３１の径方向中間部が、スプール２２の当接部２８Ａを介してスプリング２４により付勢されている。第２の弁２０が閉じた状態では、スプール２２の当接部２８Ａを介してスプリング２４により付勢されて、弁板３１の内周縁３１ｂのみが端面２６の内周縁と線接触状態で当接し、弁板３１の外周縁３１ａは第１室Ｃ１の内周に近接している。これにより、弁板３１は、開口２３ｂを閉じている。
【００４６】
第４実施形態においても、第３実施形態と同様に、弁板３１が弁スリーブ２３の端面２６Ｂに貼り付いて離れ難くなることを効果的に防止することができる。また、第２実施形態と同様に、運転者がいわゆるＯＮ・ＯＦＦ感を感じるのを抑制することができる。
また、第３実施形態において、端面２６Ｂと当接する部分であって弁板３０の一部のみが皿ばねに形成されることや、皿ばねの断面形状をＲ形状とすることも考えられる。これと同様の変形例を第４実施形態において考えることもできる。
【００４７】
また、端面２６，２６Ａやこれらの変形例の何れか一つと、弁板３０，３１やこれらの変形例の何れか一つとを組み合わせて、第２の弁２０を構成することも考えられる。
ダンパーバルブ１８が設けられる油圧回路の所定部としては、油圧コントロールバルブ１０８の第１出力ポート１０８ｄと油圧シリンダ１０６の第１入力ポート１０６ｆとを両端としてその間をつなぐ油圧回路において、その両端のうちの一方または中間部であればよい。例えば、ダンパーバルブ１８は、油圧コントロールバルブ１０８の第１出力ポート１０８ｄの内部に設けられてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態の油圧式パワーステアリング装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態のダンパーバルブの断面図である。
【図３】図２に示すダンパーバルブが閉じた状態の主要部の断面図である。
【図４】図３に示す弁板が弾性変形した状態の断面図である。
【図５】図３に示す弁板が図４の状態よりもさらに大きく開いた状態の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のダンパーバルブの主要部の断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態のダンパーバルブが閉じた状態の主要部の断面図である。
【図８】図７に示す弁板が弾性変形した状態の断面図である。
【図９】図７に示す弁板が図８の状態よりもさらに大きく開いた状態の断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態のダンパーバルブが閉じた状態の主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１８…ダンパーバルブ、１９…逆止弁、２１…ケーシング、２２…スプール、２２ｄ…貫通孔（スプールの内部）、２３…弁スリーブ、２３ａ…連通路、２３ｂ…開口、２３ｃ…中央孔（弁スリーブの内部）、２３ｅ…弁スリーブの軸線、２４…スプリング、２５…弁板、２５ａ…弁板の外周縁、２６，２６Ａ…端面（円錐状テーパ面）、２６Ｂ…端面、３０，３１…弁板（皿ばね）、３０ａ…弁板の外周縁、１００…油圧式パワーステアリング装置、１０６…油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）、１０７…油圧ポンプ、１０８…油圧コントロールバルブ、１０８ｄ…第１出力ポート（出力ポート）、１０８ｅ…第２出力ポート（出力ポート）、１１５ａ…（第３油圧配管の）端部（油圧回路の所定部）、１１６ａ…（第４油圧配管の）端部（油圧回路の所定部）、Ｃ１…第１室、Ｃ２…第２室、Ｆ１…給油路、Ｆ２…還流路、Ｐ１…第１ポート、Ｐ２…第２ポート、Ｘ１…軸線方向（第２室側）、Ｘ２…軸線方向
【図１】
2006218906.tif 000003
【図２】
2006218906.tif 000004
【図３】
2006218906.tif 000005
【図４】
2006218906.tif 000006
【図５】
2006218906.tif 000007
【図６】
2006218906.tif 000008
【図７】
2006218906.tif 000009
【図８】
2006218906.tif 000010
【図９】
2006218906.tif 000011
【図１０】
2006218906.tif 000012